己二酸的制备

一、实验目的

1．掌握用环己醇氧化制备己二酸的基本原理和方法。

2．掌握电动搅拌器的安装及使用方法

3．巩固浓缩、过滤、重结晶等基本操作。

二、实验原理

制备羧酸最常用的方法是烯、醇、醛等的氧化法。常用的氧化剂有硝酸、重铬酸钾（钠）的硫酸溶液、高锰酸钾、过氧化氢及过氧乙酸等。本实验采用环己醇在高锰酸钾的酸性条件发生氧化反应，然后酸化得到已二酸。

三、实验仪器及药品

仪器：三口烧瓶（250ml）烧杯（1000ml）、温度计（0-150℃）、电动搅拌器、球形冷凝管、抽滤瓶、布氏漏斗、循环水多用真空泵、滴管、滤纸等。

药品：环己醇、高锰酸钾、NaOH；亚硫酸氢钠、浓盐酸、活性炭等。

四、实验步骤

1. 在250mL三口烧瓶上安装电动搅拌器。

在安装电动搅拌装置时应做到：

①．搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。

②．先用手试验搅拌棒转动是否灵活，再以低转速开动搅拌器，试验运转情况。

③．搅拌棒下端位于液面以下，以离烧杯底部3～5mm为宜。

④．温度计应与搅拌棒平行且伸入液面以下。

2. 往三口烧瓶中加入1.0gNaOH和50mL水。搅拌下加入6.0g高锰酸钾。搅拌加热至35℃使之溶解，然后停止加热；

3. 用滴管慢慢加入3mL的环己醇，控制滴加速度，维持温度在45℃左右。

4. 滴加完毕后若温度下降至43℃以下。，可在50℃的水浴中继续加热，直到高锰酸钾溶液颜色褪去。在沸水浴中将混合物加热5分钟，使氧化反应完全，可观察到有大量二氧化锰的沉淀凝结。

5. 用玻璃棒蘸一滴反应物到滤纸上做点滴实验。如有高锰酸盐存在，则在棕色二氧化锰点的周围出现紫色的环，可加入少量固体亚硫酸氢钠直到点滴试验呈阴性为止。

6. 趁热抽滤混合物，用少量热水洗涤滤渣3次。

7. 将洗涤液与滤液合并置于烧杯中，加少量活性炭脱色，趁热抽滤。

8. 将滤液转移至干净烧杯中，并在石棉网上加热浓缩至8ml左右，放置，冷却，冷却后再用浓盐酸酸化至pH值为2～4止。结晶，抽滤，干燥。

9. 称量计算产率。

五、实验装置图

六、实验操作要点

1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。

2.环己醇要逐滴加入。滴加速度不可太快。否则，因反应强烈放热，使温度急剧升高而难以控制。

3.严格控制反应温度,稳定在43～49℃之间。

4.反应终点的判断：

(1)反应温度降至43℃以下。

(2)用玻璃棒蘸一滴混合物点在平铺的滤纸上,若无紫色存在表明已没有KMnO4。

5.用热水洗涤MnO2滤饼时,每次加水量约5～10 ml，不可太多。

6.用浓盐酸酸化时，要慢慢滴加，酸化至pH＝2～4。

7.浓缩蒸发时,加热不要过猛,以防液体外溅。浓缩至10 ml左右后停止加热，让其自然冷却、结晶。

七、注意事项

[1]此反应属强烈放热反应，要控制好滴加速度和搅拌速度，以免反应过剧，引起飞溅或爆炸。同时，不要在烧杯上口观察反应情况。

[2]反应温度不可过高，否则反应就难于控制，易引起混合物冲出反应器。

[3]二氧化锰胶体受热后产生胶凝作用而沉淀下来，便于过滤分离。

八、实验数据分析

九、思考题

1．制备已二酸时，为什么必须严格控制滴加环已醇的速度和反应的温度？

2．物料较少，为何用250mL三颈瓶？

3. 为什么本实验在加入环己醇之前应预先加热反应液？

4. 反应完后如果反应混合物呈淡紫红色，为什么要加入亚硫酸氢钠？写出其反应方程式。

5. 本实验得到的溶液为什么要用盐酸酸化？除用盐酸酸化外，是否还可用其他酸酸化？为什么？

 

第二篇：聚己二酸乙二酯的制备

实验07 聚己二酸乙二酯的制备

一．二．三．四．五．

一．实验目的

1.

2.本实验将通过改变己二酸乙二酯制备的反应条件，了解其对反应程度的影响；分析副产物的析出情况，进一步了解聚酯

类型的缩聚反应的特点。

二．实验原理

线性缩聚反应的特点是单体的双官能团间相互反应，同时析出副产物，在反应初期，由于参加反应的官能团数目较多，反应速度较快，转化率较高，单体间相互形成二聚体、三聚体、最终生成高聚物。

aAa+ bBb→aABb+ ab

aABb+ aAa→aABAa+ ab或

aABb+bBb→bBABb+ ab

a(AB)mb+ a(AB)nb→a(AB)m+nb+ ab

二．实验原理

整个线性缩聚是可逆平衡反应，缩聚物

的分子量必然受到平衡常数的影响。当反应条件改变时，例如副产物ab从反应体系中蒸除出去，平衡即被破坏。除了单体结构和端基活性的影响外，影响聚酯反应的主要因素有：配料比，反应温度，催化剂，反应程度、反应时间、去除水的程度等。

二．实验原理

配料比对反应程度和聚酯的分子量大小的影响很大，体系中任何一种单体过量，都会降低聚合程度；采用催化剂可大大加快反应速度；提高反应温度一般也能加快反应速度，提高反应程度，同时促使反应生成的低分子产物尽快离开反应体系，但反应温度的选择是与单体的沸点、热稳定性有关。反应中低分子副产物将使逆反应进行，阻碍高分子产物的形成，因此去除副产物越彻底，反应进行的程度越大。

为了去除水分，本实验可采取提高反应温度，降低系统压力，提高搅拌速度和通入惰性气体等方法。此外，在反应没有达到平衡，链两端未被封锁的情况下，反应时间的增加也可提高反应程度和分子量。

二．实验原理

在配料比严格控制在1:1时，产物的平均聚合度Xn与反应程度(P)具有如下关系：Xn＝1/(1-P)，假如要求Xn= 100，则需使P＝99％，因此，要获得较高分子量的产品，必须提高反应程度，反应程度可通过析出的副产物的量计算：P＝n/n0，其中n为收集到的副产物的量，n0为反应理论产生的副产物的量。

三．主要仪器和试剂1.

2.实验仪器装置如图7－1、图7－2，其中包括250ml三口瓶x1、搅拌器x1、分水器x1，温度计x1、球形冷凝管x1，100ml和250ml量筒各x1，培养皿。实验试剂

己二酸，乙二醇，对甲苯磺酸，十氢萘

三．主要仪器和试剂

1．图7－1 聚己二酸乙二醇酯制备装置图7－2 聚酯减压装置250ml三口烧瓶；2. 温度计；3. 搅拌器；4. 分水器；5. 球形

冷凝管

四．实验步骤

1.

2.

3.实验仪器装置如图7－1、图7－2所示：在三ml加，口瓶少量中对先后甲苯磺加入酸己二酸及15ml36.5 十氢萘克和乙二，分水醇器14 15min入15ml时，系每隔内升十氢萘15温分至。用电热锅加热，在搅拌下内钟记录160°C一并保持次析出(160水量±。2) ℃1.5小时升每隔温至15(200分钟记录±2) 一℃再保持次析出水量此温。度1.5然小后时，同将体将反应在装置改成减压系统(放出分水器中的

应(2000.5小±时，同时2) ℃，13.3KPa(100mmHg)记录在此条件下的析水量压力水

。反下，反

应状固停止体，，趁称重热倒。出聚合物，冷却后，得白色蜡

五．问题与讨论1.

2.

3.本实验起始条件的选择原则是什么？说明采取实验步骤和装置的原因。根据实验结果画出累积分水量与反应时间的关系图，并讨论反应特点，讨论分水量与反应程度、聚合度的关系。如何保证投料配比的等摩尔数？